Какие данные отправляются со спутников GPS на приемники?

Я более или менее знаю, как работает система GPS. Но я хотел бы понять это более подробно. Какие именно данные отправляются со спутника GPS на приемник GPS?

Я думаю, что есть несколько типов данных, так как, когда я запускаю GPS-приемник, требуется некоторое время, прежде чем он станет полезным. Как я знаю, это потому, что получатель ожидает некоторые данные, которые не принимаются очень часто. Я предполагаю, что сигнал GPS, который используется для определения местоположения, отправляется чаще, но я не знаю.

Кто-нибудь может объяснить это более подробно? Или есть полезная ссылка?

Сигнал GPS состоит из 3 частей:

• Идентификатор спутника (называемый псевдослучайным кодом)
• Данные альманаха (орбитальная информация для всех спутников)
• Эфемеридные данные (орбитальная информация для одного рассматриваемого спутника, включая очень точную информацию о часах, необходимую для расчета расстояния)

По сути, альманах позволяет приемнику знать, какие спутники искать. Он говорит, что ДОЛЖНО быть в поле зрения в этой точке, но, очевидно, что-то может заблокировать линию обзора к нему. Но до получения эфемеридных данных по крайней мере для 3 спутников не может быть задана (2D) позиция. Эти данные передаются каждые 30 секунд.

Приемник может кэшировать информацию альманаха, но данные эфемерид не могут кэшироваться долго (в основном из-за дрейфа тактовых импульсов), поэтому ожидание приема свежих данных эфемерид обычно является причиной времени запуска на приемниках GPS.

Также есть метка (не правильный термин - это было давно), которая отправляется в начале целой секунды, чтобы дать возможность вернуться к фактическому местоположению во время получения сигнала. Посмотрите на прямое исправление ошибок здесь для лучшего объяснения: http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals . Мы использовали его в аэрофотосъемке и обнаружили, что при вычислении и выводе GPS-местоположения с устройства часто задерживается до 0,4 секунды. Знание того, когда наступил тик, означало, что мы могли бы работать задом наперед и назначить немного более точное местоположение фотографии.

Чтобы добавить к ответу Кумбая, псевдослучайный код также несет отметку времени, которая позволяет приемнику точно знать, в какое время был получен принимаемый им сигнал. Триангуляция, которую выполняет приемник, зависит от знания времени прохождения радиосигналов от каждого спутника. Псевдослучайный код заранее скомпонован, поэтому приемник знает его заранее и знает, когда заданная его часть возникла со спутника. Это все чертовски умно. Страница Википедии по адресу http://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals довольно хороша.

Каждый спутник отправляет точное (атомное) время, и благодаря этому GPS-приемник рассчитывает его положение. Есть также некоторые дополнительные данные, такие как положение спутника (альманах), которые также необходимы для выполнения расчетов, и несколько незначительных вещей.

Для повышения точности данные могут отправляться на двух разных частотах (L1, который доступен для всех, и L2, который ограничен для военных США).